CN114226397B - 一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于磷石膏再利用技术领域，具体的说是一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备及方法，该设备包括振动筛，所述振动筛包括主体、振动电机、导流板、筛子、振筛弹球和清筛机构；通过设置清筛机构，当磷石膏颗粒穿过上筛时，部分磷石膏颗粒卡入上筛的网眼中，工作人员通过控制器控制清筛机构在上筛和下筛之间运动，清筛机构从上筛底部表面对卡在上筛网眼中的磷石膏颗粒向上推动，使得卡在上筛网眼中的磷石膏颗粒排出上筛，疏通上筛中的网眼，增加上筛在筛分磷石膏颗粒过程中的有效开孔率，增大上筛在筛分过程中的有效筛分面积，从而提高振动筛在制备磷石膏颗粒固化剂的筛分效果。
Description
技术领域
本发明属于磷石膏再利用技术领域，具体的说是一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备及方法。
背景技术
磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，但所得的磷石膏经自然堆放后，随着其颗粒的汇集和吸附空气中的有机物，最后更多的颗粒堆积在一起会形成粒径较大的形状不规则的多面体，例如板状，锥状等。磷石膏中含有矿物体结构，如硫酸钙，氧化铝氧化铁等，这些不溶性成分具有很好的电解质特性，且具有较高的结构强度，在污泥脱水方面，是制备污泥固化剂的良好材料。
磷石膏运用在制备污泥固化剂前，未处理过的磷石膏表面带负电，且内含P2O5、F、有机物和固体废物等杂质；通常将磷石膏原料进行改性，且将其含有的磷、氟等有害物质去除，使其无害化，才去制备固化剂。
在对磷石膏进行改性通常经过混合机对未净化的磷石膏和水进行混合，以溶解可溶性杂质，如P2O5、F等，随后通过振动筛以去除生产过程中夹杂在磷石膏中的固体废物，如大颗粒石英、未反应的杂质等；但在使用振动筛对磷石膏进行筛分过程中，磷石膏最初为粒径很小的柱状晶，随着其颗粒的汇集会形成片层晶体，这些颗粒又吸附空气中的有机物,最后更多的粒子堆积在一起就会形成粒径较大的形状不规则的多面体，部分磷石膏因堆放时间过长的影响结合其晶体特性形成粒径较大形状不规则的颗粒，由于邻近效应，与筛网孔径相近形状不规则的磷石膏颗粒容易嵌入网孔，造成筛子的堵塞，减少筛子的有效筛分面积，从而减少磷石膏的筛分产量，进而降低基于磷石膏的污泥固化剂的制备效率；为解决与筛网孔径相近形状不规则的磷石膏颗粒容易嵌入网孔问题，有采取在相邻筛子之间放置振筛弹球的方式来增加筛子的振动效果，从而降低部分与筛网孔径相近形状不规则的磷石膏颗粒卡在筛子上的现象，但由于振筛弹球在振动过程中呈无规则位移，容易出现多个振筛弹球汇聚在一起对筛子进行碰撞，当一个以上的振筛弹球汇聚对筛子的一处碰撞，配合振动电机带来的振动使得筛子受一个以上振筛弹球碰撞引起的振动幅度增大，筛子振动幅度增大的区域被疏通，未受到振筛弹球碰撞的筛子另一处靠振动电机带来的振动幅度相比于筛子受一个以上振筛弹球碰撞引起的振动幅度小，从而出现筛子振动幅度较小的部分疏通效果比筛子振动幅度较大的部分疏通效果降低，使得筛子各部分的疏通程度不均匀，从而导致筛子上一部分筛分量正常，而筛子另一部分的筛分量减少，进而使得振动筛筛分效率降低，使得基于磷石膏的污泥固化剂的制备效率降低。
鉴于此，本发明提出了一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备及方法，解决了部分粒径较大形状不规则的磷石膏颗粒卡入筛子，造成筛子的堵塞，减少筛子的有效筛分面积，从而减少磷石膏的筛分产量，进而降低基于磷石膏的污泥固化剂的制备效率的问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决部分粒径较大形状不规则的磷石膏颗粒卡入筛子，造成筛子的堵塞，减少筛子的有效筛分面积，从而减少磷石膏的筛分产量，进而降低基于磷石膏的污泥固化剂的制备效率的问题，本发明提出了一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备，包括搅拌罐、烘干机、振动筛、高温燃烧炉和反应釜，所述振动筛通过筛分将磷石膏料浆中形状不规则的磷石膏颗粒去除，所述振动筛包括：
主体；
振动电机，所述振动电机安装于所述主体内靠近底部位置，所述振动电机用于产生振动；
导流板，所述导流板固连于所述主体内，所述导流板位于所述振动电机上方位置；
筛子，所述筛子均匀固连于所述主体内位于所述导流板上方位置，所述筛子被振动电机带动产生振动，所述筛子由上筛和下筛组成，所述上筛位于所述下筛上方位置；
振筛弹球，所述振筛弹球均匀设置在相邻所述筛子之间位置，所述振筛弹球用于碰撞所述筛子再次引起振动；
清筛机构，所述清筛机构安装于相邻所述筛子之间位置，所述清筛机构用于刮动所述筛子底部表面以去除卡住的磷石膏颗粒；
本申请中的主体为市场上常规的振动筛外壳，包括防尘盖、筛格、围裙、筛盘和底筒，将防尘盖、筛格和围裙依次从上至下通过束环固连，围裙内壁上与筛盘固连，围裙与底筒通过减震弹簧连接；防尘盖、筛格和导流板的连接处均通过密封圈密封处理；筛子为本领域常规零部件，筛子筛网目数为目，且由耐腐蚀的不锈钢线编制而成；振动电机可为振动筛专用防爆振动电机，筛子为专用的耐腐蚀不锈钢材质，振动电机通过输出端产生振动带动筛盘振动，筛盘带动围裙振动，围裙带动筛格、筛子和导流板振动，从而实现对堆积在筛子上的磷石膏颗粒进行筛分。
优选的，所述清筛机构包括：
马达，所述马达安装于所述主体顶部中心位置，所述马达用于驱动所述清筛机构运行；
主轴，所述主轴转动连接于所述主体内，所述主轴远离所述马达的一端位于所述上筛和所述下筛之间位置，所述主轴远离所述上筛的一端与所述马达的输出端固连；
清筛杆，所述清筛杆一端与位于所述上筛和所述下筛间的所述主轴表面固定连接，所述清筛杆顶部与所述上筛底部之间有间隙；
主轴通过轴承转动连接于主体中防尘盖上中心位置，且马达安装在主体中防尘盖顶部，马达的输出端开设有圆孔，圆孔与主轴通过键销连接；当主体中的防尘盖合上时，将马达输出端上的圆孔对准主轴放在主体顶部，此时主轴远离筛子的一端伸入马达输出端的圆孔中，通过键销连接使得马达转动带动主轴转动，从而实现主轴带动清筛杆转动。
优选的，所述清筛杆横截面为梯形，且所述清筛杆朝向所述主体顶部的一侧为斜面；
清筛杆运动至靠近卡入筛子的磷石膏底部位置时，清筛杆中斜面上距离远的部分首先接触并挤压颗粒底部，随着清筛杆的运动，颗粒底部沿清筛杆中斜面部分向靠近主体顶部位置上升。
优选的，所述振筛弹球与所述下筛顶部之间均固连有连接绳；
连接绳的长度与振筛弹球的直径之和不大于相邻的两个振筛弹球的连接绳在下筛上固定位置之间的距离的一半，连接绳的长度和振筛弹球的直径之和不小于上筛和下筛之间的距离，以保障振筛弹球在碰撞上筛过程中，不会出现相靠近的多个振筛弹球汇聚在一起对上筛的一处进行集中碰撞。
优选的，所述主体内壁对应所述清筛杆的位置开设有环形滑槽，所述清筛杆远离所述主轴的一端位于所述环形滑槽内，且所述清筛杆与环形滑槽滑动连接；
主轴带动清筛杆运动，清筛杆远离主轴的一端在环形滑槽内滑动。
优选的，所述上筛的目数大于所述下筛的目数；
筛子的目数以筛子在主体内的水平高度从上至下依次减小，使得上筛目数大于下筛目数，实现符合制备需求的磷石膏快速通过下筛。
优选的，所述主轴表面位于所述上筛顶部位置固连有一号板；
主轴转动带动一号板转动，一号板转动接触磷石膏并带动其进行运动，由于一号板以主轴为中心进行圆周运动，一号板带动磷石膏一同围绕主轴进行运动，使得运动过程中磷石膏受到离心力的影响向远离主轴的方向运动，从而使得一号板均匀的将磷石膏平铺在上筛上。
优选的，所述清筛杆转动连接于所述主轴表面位于所述上筛和所述下筛之间位置，且所述清筛杆远离所述主轴的一端位于环形滑槽内，所述清筛杆与所述环形滑槽通过齿轮与齿条连接；
所述清筛杆外圈表面粗糙处理；
清筛杆外圈表面粗糙处理，清筛杆远离主轴的一端套设有齿轮，且齿轮与清筛杆固连，环形滑槽内对应齿轮中轮齿的部分固连有环形的齿条，主轴带动清筛杆以主轴为中心圆周运动，清筛杆远离主轴一端的齿轮与环形滑槽内的齿条相啮合，齿轮在齿条上滚动带动清筛杆自转。
一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备方法，该方法适用于上述中任意所述一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备，且该方法包括以下步骤：
S1：将长时间堆放的原料输送至成浆搅拌罐中与蒸馏水充分搅拌混合后生成料浆，经预加热后泵入脱水烘干机烘干，除去磷石膏内含的可溶性磷杂质，待磷石膏含水量烘干至 15％以下，将磷石膏倒入振动筛内；
S2：振动筛对磷石膏颗粒进行筛分，符合生产规格的颗粒从出料口排出，不符合生产规格的颗粒从废料口排出；
S3：将筛分处理后的颗粒倒入高温燃烧炉内，将高温燃烧炉加热至400-500摄氏度，保持2小时，去除磷石膏内的杂质；待磷石膏自然冷却后倒入反应釜内，并以1:0.004的比例共同倒入表面活性剂；
S4：药剂添加完毕后在反应釜内加入蒸馏水进行对磷石膏的改性，改性时间为6小时，改性温度为25摄氏度，反应完毕后进行过滤和清洗，重复三次，将得到的固相产物置于烘干机中烘干并自然冷却，所得产品为污泥固化剂。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备及方法，通过设置清筛机构，当磷石膏颗粒穿过上筛时，部分磷石膏颗粒卡入上筛的网眼中，主体控制清筛机构在上筛和下筛之间运动，清筛机构从上筛底部表面对卡在上筛网眼中的磷石膏颗粒向上推动，使得卡在上筛网眼中的磷石膏颗粒排出上筛，疏通上筛中的网眼，增加上筛在筛分磷石膏颗粒过程中的有效开孔率，增大上筛在筛分过程中的有效筛分面积，从而提高振动筛在制备磷石膏颗粒固化剂的筛分效果。
2.本发明所述的一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备及方法，通过设置连接绳，在磷石膏颗粒到达上筛表面时，下筛带动振筛弹球振动，振筛弹球在振动过程中产生无规则位移时受到连接绳长度的限制，使得相邻的两个振筛弹球不会发生接触，从而使得上筛同一部分不会受到一个以上振筛弹球的碰撞，达到上筛各部分受到振筛弹球碰撞受到的振动幅度均衡的效果，提高上筛各部分振动幅度的均匀程度，使得上筛中各部分卡有磷石膏颗粒的网眼得到均匀疏通，增加上筛的有效筛分的面积，促进振动筛在制备磷石膏颗粒固化剂的筛分效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的立体图；
图3是本发明中第1实施例的结构示意图；
图4是本发明中第2实施例的立体图；
图5是本发明中第2实施例的结构示意图；
图6是图3中A处的局部放大图；
图7是图4中B处的局部放大图；
图8是图5中C处的局部放大图；
图9是图5中D处的局部放大图；
图中：主体1、振动电机11、导流板12、筛子2、振筛弹球21、连接绳22、上筛23、下筛24、清筛机构3、主轴31、清筛杆32、环形滑槽33、马达4、一号板5、防尘盖6、筛格61、围裙62、筛盘63、底筒64、束环65。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
第一实施例：
如图1、图2、图3和图6所示，本发明所述的一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备,包括搅拌罐、烘干机、振动筛、高温燃烧炉和反应釜，所述振动筛用于将磷石膏料浆中的杂质筛除；所述振动筛包括：
主体1；
振动电机11，所述振动电机11安装于所述主体1内靠近底部位置，所述振动电机11用于产生振动；导流板12，所述导流板12固连于所述主体1内，所述导流板12位于所述振动电机11上方位置；
筛子2，所述筛子2均匀固连于所述主体1内位于所述导流板12上方位置，所述筛子2被振动电机11带动产生振动，所述筛子2由上筛23和下筛24组成，所述上筛23位于所述下筛24上方位置；
振筛弹球21，所述振筛弹球21均匀设置在相邻所述筛子2之间位置，所述振筛弹球21用于碰撞所述筛子2再次引起振动；
清筛机构3，所述清筛机构3安装于所述主体1内，所述清筛机构3用于刮动所述上筛23底部表面以去除卡住的磷石膏颗粒。
污泥固化剂的制备过程中，首先在搅拌罐中将磷石膏与水充分混合搅拌，除去磷石膏内含的可溶性杂质，然后将搅拌完成的料浆泵入烘干机中进行脱水烘干，将磷石膏含水量烘干至15％以下，再将烘干后的磷石膏倒入振动筛进行筛分，然后将筛分后的磷石膏颗粒倒入高温燃烧炉内，去除磷石膏内杂质，待磷石膏冷却后，再将磷石膏颗粒倒入反应釜内，并倒入表面活性剂对磷石膏颗粒进行改性，改性完成后将得到的料浆进行过滤，最后将过滤得到的固相产物再次放入烘干机中烘干，得到污泥固化剂；
本申请中的主体1为市场上常规的振动筛外壳，包括防尘盖6、筛格61、围裙62、筛盘63和底筒64，将防尘盖6、筛格61和围裙62依次从上至下通过束环65固连，围裙62 内壁上与筛盘63固连，围裙62与底筒64通过减震弹簧连接；防尘盖6、筛格61和导流板12的连接处均通过密封圈密封处理；筛子2为本领域常规零部件，筛子2筛网目数为目，且由耐腐蚀的不锈钢线编制而成；振动电机11可为振动筛专用的振动电机11，筛子 2为专用的耐腐蚀不锈钢材质，振动电机11通过输出端产生振动带动筛盘63振动，筛盘 63带动围裙62振动，围裙62带动筛格61、筛子2和导流板12振动，从而实现对堆积在筛子2上的磷石膏颗粒进行筛分；
筛分时，工作人员首先通过控制阀将烘干后的磷石膏从进料口倒入主体1内，磷石膏进入主体1后掉落在筛子2中的上筛23上表面，上筛23和下筛24在振动电机11的作用下振动，上筛23和下筛24带动振筛弹球21振动，振筛弹球21在振动力的作用下，在上筛23和下筛24间上下碰撞，上筛23受碰撞影响振动加剧，磷石膏颗粒受到上筛23振动后弹起，在向下坠落的过程中通过上筛23的网眼从而穿过上筛23；当磷石膏颗粒穿过上筛23时，与上筛23孔径相近的磷石膏颗粒易卡入上筛23的网眼中，造成上筛23的堵塞，工作人员通过控制器控制清筛机构3工作，清筛机构3从上筛23底部表面对卡在上筛23 网眼中的磷石膏颗粒向上推动，使得卡在上筛23网眼中的磷石膏颗粒排出上筛23，及时疏通上筛23中的堵塞网眼，保障了上筛23在筛分过程中的有效筛分面积，提高了振动筛在制备磷石膏颗粒固化剂的筛分效果，从而提高了基于磷石膏颗粒的污泥固化剂的制备产量，避免卡在上筛23中的磷石膏颗粒受弹跳的磷石膏颗粒不断的碰撞和挤压而越卡越紧的情况出现；待筛分完成后，工作人员通过控制器调节振动电机11的振动频率和振幅实现筛余的磷石膏颗粒向主体1内壁分散，并沿着主体1内壁进行圆周运动，工作人员打开废料口，筛余的磷石膏颗粒沿主体1内壁运动至废料口排出；穿过上筛23的磷石膏颗粒，再次穿过下筛24到达导流板12上，随着导流板12的导向作用向出料口方向运动直至排出主体1；工作人员将从出料口排出的磷石膏颗粒收集并进行后续处理。
如图3和图6所示，所述清筛机构3包括：
马达4，所述马达4安装于所述主体1顶部中心位置，所述马达4用于驱动所述清筛机构3运行；
主轴31，所述主轴31转动连接于所述主体1内，所述主轴31远离所述马达4的一端位于所述上筛23和所述下筛24之间位置，所述主轴31远离所述上筛23的一端与所述马达4的输出端固连；
清筛杆32，所述清筛杆32一端与位于所述上筛23和所述下筛24间的所述主轴31表面固连，所述清筛杆32顶部与所述上筛23底部接触。
所述清筛杆32横截面为梯形，且所述清筛杆32朝向所述主体1顶部的一侧为斜面。
主轴31通过轴承转动连接于主体1中防尘盖6上中心位置，且马达4安装在主体1中防尘盖6顶部，马达4的输出端开设有圆孔，圆孔与主轴31通过键销连接；当主体1 中的防尘盖6合上时，将马达4输出端上的圆孔对准主轴31放在主体1顶部，此时主轴 31远离筛子2的一端伸入马达4输出端的圆孔中，通过键销连接使得马达4转动带动主轴 31转动，从而实现主轴31带动清筛杆32转动；清筛杆32运动至靠近卡入筛子2的磷石膏底部位置时，清筛杆32中斜面上距离远的部分首先接触并挤压颗粒底部，随着清筛杆 32的运动，颗粒底部沿清筛杆32中斜面部分向靠近主体1顶部位置上升；
使用时，首先开通马达4，马达4带动主轴31转动，主轴31带动清筛杆32在上筛 23与下筛24之间以主轴31为中心圆周转动，在磷石膏颗粒卡入上筛23上时，卡在上筛 23网眼中的磷石膏颗粒底部部分会穿过上筛23表面在上筛23底部露出，通过设置清筛杆 32截面为梯形，且清筛杆32朝向主体1顶部的一侧为斜面，当清筛杆32运动至靠近卡入上筛23的磷石膏颗粒底部位置时，清筛杆32中斜面部分接触并挤压磷石膏颗粒底部，随着清筛杆32的运动，清筛杆32中斜面部分对磷石膏颗粒底部产生的挤压力逐渐增强，磷石膏颗粒沿清筛杆32中斜面部分向靠近主体1顶部的方向上升，磷石膏颗粒受到清筛杆 32的挤压由下而上移动脱离上筛23表面，使得上筛23中被与上筛23孔径相近的磷石膏颗粒堵塞的网眼得到疏通，提高上筛23中网眼的开孔率，增加上筛23在筛分过程中的有效筛分面积，从而提高振动筛在制备磷石膏颗粒固化剂的筛分量，进而提高基于磷石膏颗粒的污泥固化剂的制备产量，减少清筛杆32在接触磷石膏颗粒底部后，磷石膏颗粒与清筛杆32之间的挤压力迫使磷石膏颗粒跟随清筛杆32移动，造成上筛23网眼孔径扩大的情况发生。
如图4所示，所述振筛弹球21与所述下筛24顶部之间均固连有连接绳22。
使用时，通过设置连接绳22，连接绳22为耐腐蚀橡胶制成，且连接绳22的长度与振筛弹球21的直径之和不大于相邻的两个振筛弹球21的连接绳22在下筛24上固定位置之间的距离的一半，连接绳22的长度和振筛弹球21的直径之和不小于上筛23和下筛24之间的距离，以保障振筛弹球21在碰撞上筛23过程中，不会出现相靠近的多个振筛弹球21 汇聚在一起对上筛23的一处进行集中碰撞；在磷石膏颗粒到达上筛23表面时，下筛24 带动振筛弹球21振动，振筛弹球21在振动过程中产生无规则位移时受到连接绳22长度的限制，使得相邻的两个振筛弹球21不会发生接触，从而使得上筛23同一部分不会受到一个以上振筛弹球21的碰撞，达到上筛23各部分受到振筛弹球21均衡碰撞的效果，提高上筛23各部分振动幅度的均匀程度，使得上筛23中各部分卡有磷石膏颗粒的网眼得到均匀疏通，增加上筛23的有效筛分的面积，促进振动筛在制备磷石膏颗粒固化剂的筛分效果，进而提高基于磷石膏颗粒的污泥固化剂的制备产量。
所述主体1内壁对应所述清筛杆32的位置开设有环形滑槽33，所述清筛杆32远离所述主轴31的一端位于所述环形滑槽33内并与环形滑槽33滑动连接。
使用时，通过设置环形滑槽33，主轴31带动清筛杆32运动，清筛杆32远离主轴31的一端在环形滑槽33内滑动，当振筛弹球21跳动过程中碰撞到清筛杆32表面后，清筛杆32远离主轴31的一端，在环形滑槽33的限制下，清筛杆32不会受振筛弹球21的碰撞产生上下摆动，保持清筛杆32顶部与上筛23底部始终为接触状态，从而保障清筛杆32 对上筛23中卡入的磷石膏颗粒的清理效果，使得上筛23的有效筛分面积受到振筛弹球21 碰撞清筛杆32所影响的程度减小，进而促进上筛23的筛分效果。
所述上筛23的目数大于所述下筛24的目数。
使用时，符合制备需求的磷石膏颗粒穿过上筛23后，掉落至下筛24上，由于上筛23的目数大于所述下筛24的目数，实现符合制备需求的磷石膏颗粒相比于上筛23更容易通过下筛24，从而促进筛子2的筛分效率，进而提高基于磷石膏颗粒的污泥固化剂的制备产量。
如图3所示，所述主轴31表面位于所述上筛23顶部位置固连有一号板5。
使用时，通过设置一号板5，主轴31转动带动一号板5转动，一号板5转动接触磷石膏颗粒并带动磷石膏颗粒运动，由于一号板5以主轴31为中心进行圆周运动，一号板5 带动磷石膏颗粒一同围绕主轴31运动，使得运动过程中磷石膏颗粒受到离心力的影响向远离主轴31的方向运动，从而使得一号板5均匀的将磷石膏颗粒平铺在靠近主体1顶部的筛子2上，实现筛子2中有效的筛分面积得到充分利用，进一步促进筛子2的筛分效果。
具体工作流程如下：
马达4带动主轴31转动，主轴31带动清筛杆32在上筛23与下筛24之间以主轴31 为中心圆周转动，清筛杆32运动至靠近卡入上筛23的磷石膏颗粒底部位置时，磷石膏颗粒受到清筛杆32由下而上移动脱离上筛23表面；下筛24带动振筛弹球21振动，振筛弹球21在振动过程中产生无规则位移时受到连接绳22长度的限制，上筛23各部分受到振筛弹球21碰撞受到的振动幅度均衡，主轴31带动清筛杆32运动，清筛杆32远离主轴31 的一端在环形滑槽33内滑动，当振筛弹球21跳动过程中碰撞到清筛杆32表面后，清筛杆32远离主轴31的一端在环形滑槽33内被其所限制，使得清筛杆32不会受振筛弹球21 的碰撞产生上下摆动；主轴31转动带动一号板5转动，一号板5转动接触磷石膏颗粒并带动磷石膏颗粒运动，一号板5均匀的将磷石膏颗粒平铺在靠近主体1顶部的筛子2上。
第二实施例：
如图1、图2、图4、图5、图7-9所示，第二实施例与第一实施例之间的区别在于清筛杆32以滚动碾压的方式对上筛23进行清理；
如图5、图7至图9所示，所述清筛杆32转动连接于所述主轴31表面位于所述上筛23和所述下筛24之间位置，且所述清筛杆32远离所述主轴31的一端位于环形滑槽33内，所述清筛杆32与所述环形滑槽33通过齿轮与齿条连接；
所述清筛杆32外圈表面粗糙处理。
使用时，主轴31带动清筛杆32以主轴31为中心圆周运动，清筛杆32远离主轴31 一端的齿轮与环形滑槽33内的齿条相啮合，齿轮在齿条上滚动带动清筛杆32自转，实现主轴31带动清筛杆32运动的同时清筛杆32受齿轮与齿条的影响产生自转，清筛杆32表面对露出上筛23底部的磷石膏颗粒进行滚动碾压，将磷石膏颗粒向上推动，由于磷石膏颗粒受自身晶体特性坚硬的特性，使得卡在上筛23中的磷石膏颗粒上移脱离上筛23，增加上筛23的有效开孔率，增加上筛23的有效筛分面积，从而提高振动筛在制备磷石膏颗粒固化剂的筛分效果，进而提高基于磷石膏颗粒的污泥固化剂的制备产量；由于清筛杆32 外圈表面粗糙处理，使得清筛杆32在自转过程中接触露出筛子2底部的磷石膏颗粒，并增加清筛杆32与磷石膏颗粒之间的摩擦作用力，从而增加清筛杆32表面对磷石膏颗粒底部的挤压作用力，使得磷石膏颗粒更加高效的脱离上筛23中的网眼，进一步增加上筛23 的有效筛分面积，避免磷石膏颗粒底部在接触清筛杆32外圈表面后产生打滑而出现磷石膏颗粒被清筛杆32碾压后仍未脱离上筛23的现象，影响上筛23的有效筛分面积。
具体工作流程如下：
主轴31带动清筛杆32以主轴31为中心圆周运动，清筛杆32远离主轴31一端的齿轮与环形滑槽33内的齿条相啮合，齿轮在齿条上滚动带动清筛杆32自转，主轴31带动清筛杆32运动的同时清筛杆32受齿轮与齿条的影响产生自转，清筛杆32表面对露出上筛23底部的磷石膏颗粒进行滚动碾压，将磷石膏颗粒向上推动，卡在上筛23中的磷石膏颗粒上移脱离上筛23。
一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备方法，该方法适用于上述中任意所述一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备，且该方法包括以下步骤：
S1：将长时间堆放的原料输送至成浆搅拌罐中与蒸馏水充分搅拌混合后生成料浆，经预加热后泵入脱水烘干机烘干，除去磷石膏内含的可溶性磷杂质，待磷石膏含水量烘干至 15％以下，将磷石膏倒入振动筛内；
S2：振动筛对磷石膏颗粒进行筛分，符合生产规格的颗粒从出料口排出，不符合生产规格的颗粒从废料口排出；
S3：将筛分处理后的颗粒倒入高温燃烧炉内，将高温燃烧炉加热至400-500摄氏度，保持2小时，去除磷石膏内的杂质；待磷石膏自然冷却后倒入反应釜内，并以1:0.004的比例共同倒入表面活性剂；
S4：药剂添加完毕后在反应釜内加入蒸馏水进行对磷石膏的改性，改性时间为6小时，改性温度为25摄氏度，反应完毕后进行过滤和清洗，重复三次，将得到的固相产物置于烘干机中烘干并自然冷却，所得产品为污泥固化剂。
为验证本发明的实际应用效果，作出以下实验：
1.实验设计
通过拜访磷石膏改性处理用振动筛制造厂家，选取该厂家内2台同类型的新的振动筛，将该厂家的其中1台振动筛作为对照组用实验设备。
将本申请在设计过程中所组装测试完成的清筛机构进行调试，调试完成后将清筛机构安装至另外1台与对照组同类型的振动筛内，进行整机最终调试，调试完成后作为实验组用实验设备。
2.实验方法
将长时间堆放的磷石膏原料输送至成浆搅拌罐中进行搅拌混合后生成料浆，经预加热后泵入脱水烘干机烘干，得到烘干后的磷石膏颗粒；
取12KG烘干后磷石膏颗粒，将其分为等量的6份样品，将6份样品以3份为一组分为对照组和实验组，检测对照组和实验组的平均粒径、晶粒度、比表面积，并将对照组倒入对照组用实验设备进行筛分，并将实验组以相同的流量倒入实验组用实验设备进行筛分，对照组用实验设备和实验组用实验设备以相同的振幅及频率进行筛分，直至出料口没有磷石膏颗粒排出，停止振动筛工作，记录该厂家的振动筛和本申请的振动筛的筛分时长。
实验中采用45目的筛子进行筛分，振动筛完成工作后，分别称取筛余量和筛分完成量，若每次筛余量同筛分完成量之和小于每份样品减去50g的重量，即2000g-50g时，须重新检测；
每筛分一次更换新的筛子，以保证筛子筛分时效性；
3.实验设备
实验器械包括：
45目标准筛、成浆搅拌罐、脱水烘干机、浅盘、毛刷和实验室常用器具及器皿；
检测器械包括：
计时器：计算时长；
ATY224岛电子天平：对筛分完成后的筛余量称重；
BOS-1076-C全自动激光粒度仪：检测粒径、晶粒度比表面积。
4.检测结果：
实验组：
表一
表一为实验组进行测试的实验数据，其中根据实验组3份样品检测数据计算得出，其平均粒径在0.357mm，晶粒度均值为0.368mm，每份样品筛分平均时长为2min，筛余量平均值为208g。
对照组：
表二
表二为对照组进行测试的实验数据，其中根据对照组3份样品检测数据计算得出，其平均粒径在0.362mm，晶粒度均值为0.365mm，每份样品筛分平均时长为2.6min，筛余量平均值为225g。
5.检测结果
通过上述实验组和对照组的实验数据之间对比后发现，实验组样品筛分平均时长为 2min，而对照组筛分平均时长为2.6min，从此数据可发现，在大批量进行筛分处理时，相比对照组，实验组的筛分时长显著减少，筛分效率有所提升；实验组的筛余量平均值为208g，对照组的筛余量平均值为225g，由此数据可得出实验组中筛余量小于对照组，实验组的过筛量大于对照组的过筛量，结合实验组的筛分时长小于对照组的筛分时长，可得出本申请相比现有的振动筛具有更好的筛选效率，本申请有效解决了与筛网孔径相近的形状不规则的磷石膏颗粒卡入筛子中的筛网，进而造成筛子的堵塞，影响筛分效率的问题；由此可以看出使用本申请振动筛更优于市场上同类型的振动筛，因此本发明在磷石膏再利用领域具有更广阔的市场前景。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图2为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备，包括搅拌罐、烘干机、振动筛、高温燃烧炉和反应釜，所述振动筛通过筛分将磷石膏中形状不规则的颗粒去除，其特征在于：所述振动筛包括：
主体(1)；
振动电机(11)，所述振动电机(11)安装于所述主体(1)内靠近底部位置，所述振动电机(11)用于产生震动；
导流板(12)，所述导流板(12)固连于所述主体(1)内，所述导流板(12)位于所述振动电机(11)上方位置；
筛子(2)，所述筛子(2)均匀固连于所述主体(1)内位于所述导流板(12)上方位置，所述筛子(2)被振动电机(11)带动产生震动，所述筛子(2)由上筛(23)和下筛(24)组成，所述上筛(23)位于所述下筛(24)上方位置；
振筛弹球(21)，所述振筛弹球(21)均匀设置在相邻所述筛子(2)之间位置，所述振筛弹球(21)用于碰撞所述筛子(2)再次引起震动；
清筛机构(3)，所述清筛机构(3)安装于所述主体(1)内，所述清筛机构(3)用于刮动所述筛子(2)底部表面以去除卡住的磷石膏颗粒；
所述清筛机构(3)包括：
马达(4)，所述马达(4)安装于所述主体(1)顶部中心位置，所述马达(4)用于驱动所述清筛机构(3)运行；
主轴(31)，所述主轴(31)转动连接于所述主体(1)内，所述主轴(31)远离所述马达(4)的一端位于所述上筛(23)和所述下筛(24)之间位置，所述主轴(31)远离所述上筛(23)的一端与所述马达(4)的输出端固连；
清筛杆(32)，所述清筛杆(32)一端与位于所述上筛(23)和所述下筛(24)间的所述主轴(31)表面固定连接，所述清筛杆(32)顶部与所述上筛(23)底部之间有间隙；
所述振筛弹球(21)与所述下筛(24)顶部之间均固连有连接绳(22)；所述连接绳（22）的长度与振筛弹球（21）的直径之和不大于相邻的两个振筛弹球（21）的连接绳（22）在下筛（24）上固定位置之间的距离的一半；
所述主轴(31)表面位于所述上筛(23)顶部位置固连有一号板(5)；
所述清筛杆(32)转动连接于所述主轴(31)表面位于所述上筛(23)和所述下筛(24)之间位置，且所述清筛杆(32)远离所述主轴(31)的一端位于环形滑槽(33)内，所述清筛杆(32)与环形滑槽(33)通过齿轮与齿条连接；
所述清筛杆(32)外圈表面粗糙处理；
主轴（31）带动清筛杆（32）以主轴（31）为中心圆周运动，清筛杆（32）远离主轴（31）一端的齿轮与环形滑槽（33）内的齿条相啮合，齿轮在齿条上滚动带动清筛杆（32）自转，实现主轴（31）带动清筛杆（32）运动的同时清筛杆（32）受齿轮与齿条的影响产生自转，清筛杆（32）表面对露出上筛（23）底部的磷石膏颗粒进行滚动碾压，将磷石膏颗粒向上推动。
2.根据权利要求1所述的一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备，其特征在于：所述上筛(23)的目数大于所述下筛(24)的目数。
3.一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备方法，其特征在于：该方法适用于权利要求1-2中任意一项所述的一种基于磷石膏固废物的污泥固化剂制备设备，且该方法包括以下步骤：
S1：将长时间堆放的原料输送至成浆搅拌罐中与蒸馏水充分搅拌混合后生成料浆，经预加热后泵入脱水烘干机烘干，除去磷石膏内含的可溶性磷杂质，待磷石膏含水量烘干至15％以下，将磷石膏倒入振动筛内；
S2：振动筛对磷石膏颗粒进行筛分，符合生产规格的颗粒从开设于主体（1）侧壁且与导流板（12）最低处平齐的出料口排出，不符合生产规格的颗粒从开设于主体（1）侧壁且与上筛（23）上表面平齐的废料口排出；
S3：将筛分处理后的颗粒倒入高温燃烧炉内，将高温燃烧炉加热至400-500摄氏度，保持2小时，去除磷石膏内的杂质；待磷石膏自然冷却后倒入反应釜内，并以1:0.004的比例共同倒入表面活性剂；
S4：表面活性剂添加完毕后在反应釜内加入蒸馏水进行对磷石膏的改性，改性时间为6小时，改性温度为25摄氏度，反应完毕后进行过滤和清洗，重复三次，将得到的固相产物置于烘干机中烘干并自然冷却，所得产品为污泥固化剂。
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